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編號：
外文翻譯
（原文）
題 目： 水果分選機分選
部分設計
院 （系）：
專 業(yè)：
學生姓名：
學 號：
姓 名：
職 稱：
題目類型：¨理論研究 ¨實驗研究 t工程設計 ¨工程技術研究 ¨軟件開發(fā)
對java蘋果果實損傷最小的分選機器的設計
摘要
Java蘋果水果特性是：有非常吸引力的皮膚,甜而脆肉,對高機械損傷非常敏感。java蘋果在泰國生產(chǎn)已經(jīng)流行于當?shù)睾屯鈬袌?幾乎全年都是可用的,以優(yōu)惠的價格出售。水果采后出口驅(qū)動的機械化設備,其中至關重要的新型機等機械為java蘋果仍然是不可用的。本研究旨在設計、構(gòu)建、測試和評估一個有效的分級機對于java蘋果。設計概念特色有：a) 一個分級參數(shù)決定了直徑的水果，b) 一個分級機制導致最小傷害。分級機是由送料單元和由兩個187 W 220 V 50赫茲電機驅(qū)動、齒輪減速器和滑輪組成的一個傳送單元。性能測試表明, 帶的速度和傾角的大??；帶的進給速度和水果取向嚴重影響著工藝性能于p < 0.05。在最佳工藝條件下連續(xù)機械分級取決于品種。最佳的工藝性能的顯著特征就是污染或錯誤比為10.8%-16.5%,和一個吞吐量能力為149.7 -195.1Kg/h。此時對水果沒有明顯的損害。手動分選的導出的java蘋果出現(xiàn)一個錯誤比率為27.9%,傷害比例的13.3%,和一個容量為107.2Kg/h。因此,java蘋果分級機可以經(jīng)營沒有增加更多的機械破壞大小的水果。
命名
java蘋果的直徑 ，mm
傳送帶的發(fā)散角 ，
傳送帶的傾斜角度 ，
java蘋果等級1和等級2之間的孔直徑 ，mm
java蘋果等級2和等級3之間的孔直徑 ，mm
等級為1的java蘋果果實的平均直徑 ，mm
等級為2的java蘋果果實的平均直徑，mm
等級為1的java蘋果果實的標準偏差
等級為2的java蘋果果實的標準偏差
分選效率
Q 吞吐能力，Kg/h
平均污染錯誤率
等級i的流率，Kg/h
相關成本等級為i的分數(shù)
等級為i的蘋果果實的總數(shù)
等級j從等級i回收的品種數(shù)量
等級g從等級j回收的品種數(shù)量
等級i中回收的蘋果總數(shù)量，Kg
混合之初等級i的分數(shù)
從等級i中回收的正確的水果分數(shù)
t 進給時間，h
權函數(shù)
等級i中回收的總重量 Kg
注入分選系統(tǒng)的總重量，Kg
介紹
Java蘋果果實流行于泰國和國外因其美麗的皮膚顏色也是甜而脆肉。水果的營養(yǎng)價值極高。在2005年，出口蘋果肉來自泰國的爪哇達到高達4460萬美元,這使它第三排名后出口水果榴蓮和龍眼。采后的行動在新鮮水果、上漿是相當?shù)膭趧用芗偷?。漿紗是必要的，因為大小的水果a）具有較高的價值,如果出售水果嗎b) 它吸引買家和c) 它促進包裝設計（[Jarimopas et al,2007]和[Peleg,1985]）手動漿紗是充滿緩慢上漿率,較大的誤差和機械損傷。例如,手工上漿的新鮮芒果[Jarimopas,Toomsaengtong, & Inprasit,2007]和榴蓮(Jarimopas,Siriratchataapong,Sukharom,Sihavong, & Goto,1992) 被發(fā)現(xiàn)造成偏差率和43%的34。上漿機開發(fā)工作與熱帶水果通常由一個雙齒輥破碎機輥齒孔式、帶、板儀、和不同帶。Jarimopas,Kongwatananon,Rangdang,Yamashita(1988)測試了一個商業(yè)橘紅色的上漿機,基于多孔輸送機機制儀。他們的機器由五孔直徑和大小不一的鋼瓶的6年級水果的容積為1.5噸h?1和上漿效率可達87.5%。效率高上漿也許是由于non-deformable光圈。雖然商業(yè)上可行,喂養(yǎng)必須單層手動控制,這是一種不良的特征。一個小的尺寸的橘子數(shù)目長期阻礙了斜面水果鋼瓶之間,使經(jīng)營者有手動移動到下一個旋轉(zhuǎn)圓筒水果繼續(xù)上漿。這是一個憤怒的原因操作員和它減慢了。扶輪上漿機(GREEFA,Geldermalsen、荷蘭),這是發(fā)達模型和董事會雙齒輥破碎機輥齒皮帶,被用來大小芒果([Jarimopas等問題,2007]和[Jarimopas等問題,2007])。芒果雙齒輥破碎機輥齒的3個年級能種類(小、中、大)在一個持續(xù)的容量為1026公斤h?1和一個錯誤,發(fā)生率為23%。扶輪Greefa概念也被應用于其他sphere-shaped大小的水果和蔬菜,如番石榴(Jarimopas,Rachanukroa,和陳,2002)。儀器的優(yōu)點是它的緩解交通工具,例如在輕型卡車。然而,它的性能局限于單層喂食和其特點是不一致的錯誤由于縫隙。Jarimopas丁曉萍。(1988)開發(fā)了一種新型解決分歧的帶芒果。分帶的是由兩個75毫米寬腰帶是在一個角度傾斜25°以水平表面?！∵@臺機器在一個能力分級芒果1100Kg/h效率率為80%。低的傾向需要上漿帶芒果旅行前更遠校準的直徑和血統(tǒng)的水果從通徑帶構(gòu)成的主要缺點是這臺機器。這導致了一個長的機器,使運輸困難。此外,孔徑不均勻性是矛盾的,因為上漿帶。為frustum-shaped水果,比如梨子和胡蘿卜,法勒(1985)建議使用分帶進行有效的雙齒輥破碎機輥齒的排序。一個適當?shù)纳蠞{機應該快速上漿率的特點,可接受的誤差比率微不足道的機械損傷。Mohsenin(1996)表示,機械損傷是副產(chǎn)品的利用農(nóng)業(yè)機械。這是可能的,造成上述機器機械損壞,但是相關的評估報道。Bupata,Jarimopas,和通常(2007)報道,直徑的java蘋果果實不同比例和水果的重量。javaapplefruit直徑的變化各自的尺寸了Sarakan品種,Jarimopas,通常(2007)?；趬嚎s破裂javaapple皮膚的力量,其皮膚被發(fā)現(xiàn)更容易受到損傷,比蘋果([Jarimopas等問題,2007]和[Jarimopas等問題,2007)。磨損和傷害都可能發(fā)現(xiàn)蘋果聯(lián)合國，包裝java。java蘋果產(chǎn)量高價格商業(yè)化,并獲得知名度在國外市場上可用的幾乎所有地方一年到頭。水果生產(chǎn)是相當?shù)墓ぷ鞣倘焙蛣趧恿Τ杀咀兊弥陵P重要。因此,要求上漿機增加了。一個特定java蘋果上漿機是不可用的。因此,本研究旨在設計、開發(fā)的一種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,崎嶇的機械儀工作與非常敏感的水果都是一個挑戰(zhàn)。
材料和方法
設計和運行
設計
設計理念包含四個標準:一)漿紗參數(shù)由直徑的java蘋果頭直徑(Dm在圖1),b)不得不在曲線斜率上漿機理的損失減少到最低程度,c)上漿機必須提供一種機制能夠始終如一地米果直徑和統(tǒng)一釋放量水果裝入接收集裝箱相應的大小和d)機器應該簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、堅固耐用,且可移動。皮帶的設計選擇了不同,因為(我)漿紗皮帶提供兩種接觸點的直徑測量java蘋果進展而水果沿腰帶。(二)在漿紗帶旅行期間同時運動分歧,因此,測量水果前往了皮帶腰帶在他們的基地(孔)失去接觸測量孔的果實;水果降落到接收集裝箱相應的大小。(3)java蘋果果實的形狀。初步跌落試驗java蘋果果實 15新鮮完整(粒度大小均勻)從150年、200年和250毫米高到一個堅硬的表面緩解由20毫米泡沫橡膠透露水果損壞發(fā)生在一個最小的投入高度200毫米。為一個假定的均勻加速運動,這相當于0.2秒下降時間(Meriam,1975)。旅行速度的漿紗帶200毫米年代1和聯(lián)合時間的水果和水果的脫除下降到盤0.5秒,規(guī)定一個可行的安排在200×0.5 =水果100毫米間隔。上漿機的分帶設計為允許3水果同級去沿著帶序列(小年級允許4水果)(圖2)。三個等級(大、中、小型)是必需的。積極的長度為900毫米和100毫米的額外的空間收果子的反彈(如果有的話)兩邊,提供一個總長度1100毫米是指明。帶的發(fā)散角β在圖1。根據(jù)Bupata丁曉萍。(2007年) β 等于0.29、0.55、0.34和°的javaapple Toonklao品種,分別Tubtimjan和Tongsamsri。傾斜的角度表現(xiàn)為α帶圖1。分帶的需要傾向于水平面,因為傾向?qū)е娄咙c與運動的過程中每一顆果子不論尺寸大小。因此,每一個水果以它的頭直徑，應該α是太大的水果瀑布和不對稱的躺在皮帶就運動,因此沒頭直徑測量。如果α太小,水果可能呆在籃下的肩膀,直徑測量不發(fā)生。適當?shù)膬A斜角度(α)因此需要確定。情緒智商。(1)(法勒,1985)提出了估計的直徑的分離(X12,X23)之間的java蘋果果實相鄰的成績從均值和標準偏差的每一個相鄰的品位。X12的價值觀和X23由表1給出。
這里，
java蘋果等級1和等級2之間的孔直徑 ，mm
等級為1的java蘋果果實的平均直徑 ，mm
等級為2的java蘋果果實的平均直徑，mm
等級為1的java蘋果果實的標準偏差
等級為2的java蘋果果實的標準偏差
表1
統(tǒng)計的插孔和角的漿紗腰帶。
品種 結(jié)果最大粒徑大?。╩m） (mm) (mm) （°）
S M L
TK 52.921.57 57.700.89 64.121.37 59.964.16 53.017.30 0.29
TM 45.302.93 58.081.53 65.801.36 62.879.40 94.8632.73 0.55
TS 51.152.20 58.471.53 63.071.82 65.3310.02 47.3913.29 0.34
顯示發(fā)達java蘋果果實上漿機的單位和分帶料漿單位。進料單位,598毫米寬,長1430毫米- 520毫米高,是鋼做的。兩個25.4毫米直徑圓柱軸安裝在頂部的框架,便于帶的調(diào)整。喂料帶,Ammeraal型帶Flexam EM 10月2日綠色成品(Ammeraal Beltech,Heerhugowaard、荷蘭),是100毫米寬,2400毫米長和并行到地板上。喂料裝置,推動了0.19 kW 220 V 50赫茲電機、1:20齒輪減速器,一個鏈和一個滑輪。一個“u”型橡膠地墊是附屬于傳送帶表面80毫米間距部分集裝箱水果為均勻半自動水果吃食。上漿機、鋼做的和390毫米寬,長1510毫米和765毫米高,表現(xiàn)了一個托盤的鋼材收到600厘米寬長1100毫米、80毫米深。接收托盤緩沖與20毫米橡膠泡沫為兩個可調(diào)分區(qū)水果尺寸要求的分離。上漿帶偏離和傾向于水平面的在α學位。每兩種漿紗皮帶,Ammeraal類型Nonex EM 8/2藍色成品100毫米寬長2500毫米。的外表面帶內(nèi)襯有4毫米膠乳泡沫。每一個帶被趕在相同的速度下由一個220 V 50赫電機工作在1450轉(zhuǎn)/分鐘以減小齒輪以及萬向節(jié)。錐形布管的端部之間放置喂料帶的開始帶控制上漿垂直下降的java蘋果果實,減速水果掉落在漿紗帶從而減少損壞的水果。運動上漿帶水果低于水平從而減少垂直滑動。圓錐形布管120毫米長和由紗。它有一個直徑100毫米孔徑頂部和厚度不超過60毫米的孔直徑在底部，麥克喂食。
運行
Java蘋果水果手動輸入u型橡膠連續(xù)飼喂帶由操作員以這樣的方式結(jié)束的水果是桿平行于帶運動。這就提供了一個統(tǒng)一的自動送料的水果漿紗帶。然而,喂料機容量限制了使用者的能力。水果離開喂食運輸帶和垂直進入了圓錐形布管(圖4)，但圓錐形布管不僅把水果垂直。
進行上漿帶的爪哇蘋果果實過去2接觸點。向前運動,分歧的漿紗帶和單果重下降導致水果對低端或皮帶的光圈。因此,兩個接觸點帶面尺寸和水果不斷。這種現(xiàn)象的發(fā)生,會導致皮膚擦到水果和可能引起磨損。當水果達到的孔，這是防止表面的緩沖的漿紗腰帶。
性能測試
樣品制備測定的最佳工作條件包括隨機選擇newly-harvested、統(tǒng)一和損害自由java蘋果果實。每種大小三十樣品水果(三個大小:小、中、大)各品種的(三品種:Toonklao Tubtimjan和Tongsamsri,收集整理了。最大的水果頭直徑、長度和重量測量每個樣本的游標制動和電子平衡(G 6000年,生產(chǎn)的生產(chǎn)公司,Goettingen、德國)。
測定的最佳傾角與速度的角度漿帶
方差分析(一個樣品的java蘋果果實為原料,制備了如上所述。測試條件包括兩個控制因素;傾向的角度的漿紗帶(3個等級:75°、80°和85°)和漿紗帶速度(3個等級:10歐分,20歐分和30米分鐘?1)。均勻喂java蘋果樣品,上漿帶是在15米管制?1分鐘。進行了五次重復,為一個結(jié)合的控制因素。上漿機的性能進行了評價與Eqs。(2)、(3)、(4)。
=
Q=
=
這里，
=
=+
=
=
=
同時在這里，
上漿效率
Q 吞吐能力，Kg/h
平均污染里錯誤率
等級i的流率，Kg/h
相關成本等級為i的分數(shù)
等級為i的蘋果果實的總數(shù)
等級j從等級i回收的品種數(shù)量
等級g從等級j回收的品種數(shù)量
等級i中回收的蘋果總數(shù)量，Kg
混合之初等級i的分數(shù)
從等級i中回收的正確的水果分數(shù)
t 進給時間，h
權函數(shù)
等級i中回收的總重量 Kg
注入上漿系統(tǒng)的總重量，Kg
確定最佳水果取向和相關的機械損傷
java的形狀蘋果果實(圖5)確定了維度的最大值和最小值的水果的頭。這兩個參數(shù)都有顯著性差異(Bupata et al,2007)。決定的條件和傾向速度,水果形狀影響水果定位試驗條件對于樣品放置在喂養(yǎng)帶(2個可能:隨機位置和水平最大橫徑位置)。每一個水果放在樣品干轉(zhuǎn)向上漿單位。
繼90年爪哇蘋果樣品測試各種尺寸的隨機收集并存儲與之在15°C 6小時([Jarimopas et al ,2007]和[Jarimopas et al,2007)。java蘋果的損傷力學特性,機器尺寸,既與無錐形布管,以及控制套水果(這是不處理后經(jīng)本機)使用Eqs比較分析。(5)、(6)、(7)。
java蘋果公司被損壞的評估分為三個層次:等級1例;無明顯損害、二級；破壞的地區(qū)<0.5%，三級: 破壞的地區(qū)<0.5%。
連續(xù)運行試驗
具備條件的速度和角度的傾向的漿紗帶、喂料帶速度、水果導向?qū)α蠋Ч潭ㄔ谝郧暗玫搅藴y試。五百年,newly-harvested、統(tǒng)一和損害自由java蘋果果實采收各品種的隨機從出口果園在Nakornpathom、泰國。所有的水果都無法各品種的樣品測量的物理特征,進行了每一個水果樣品作為早些時候報道。
結(jié)果和討論
優(yōu)化速度和傾斜角度的漿紗帶
具體品種、速度和傾斜角度的漿紗帶平均污染嚴重影響效率和上漿率p < 0.05)；基于優(yōu)先級的污染率。最優(yōu)速度和傾斜角度20米/分鐘和85°為Toonklao變化,導致最低的23.3%和79.7%的電子戰(zhàn)(表2)。為Tubtimjan品種,適當?shù)乃俣群蛢A斜角度20米/分鐘和75°,導致最低的12.1%和Ew 92.8%(表3)。雖然速度的喂養(yǎng)一帶保持不變在15米/分鐘,最佳速度和傾斜角度的漿紗帶為Tongsamsri是20 - 30米/分鐘和80°,導致最低的88.2%的大約18.9%和Ew(表4)。
表2
速度和角度的影響傾向的漿紗帶中的表現(xiàn)java蘋果果實(Toonklao種類)上漿機。
傾斜角度(°) 上漿帶速度(m ) (%) (%)
75 10 26.354.00 76.138.07
12 26.487.35 80.3210.49
30 27.443.48 81.977.82
80 10 25.712.91 80.1110.95
20 33.146.28 75.247.23
30 33.272.45 74.914.92
85 10 30.194.58 70.194.45
20 23.304.19 79.745.21
30 25.263.91 76.246.07
*是指在同一字母在同一列中標微不足道的差異指定p < 0.05)
表3
速度和角度的影響傾向的漿紗帶中的表現(xiàn)java蘋果上漿機(Tubtimjan品種)。
傾斜角度(°) 上漿帶速度(m ) (%) (%)
75 10 17.705.33 91.975.47
12 12.133.39 92.772.63
30 16.891.89 88.221.96
80 10 20.749.17 85.427.96
20 24.255.86 88.4211.07
30 19.153.61 91.225.33
86 10 25.255.09 76.188.26
20 24.645.14 86.766.83
30 15.990.47 92.495.79
*是指在同一字母在同一列中標微不足道的差異指定p < 0.05)。
表4
速度和角度的影響傾向的漿紗帶中的表現(xiàn)爪哇蘋果上漿機(Tongsamsri品種)。
傾斜角度(°) 上漿帶速度(m ) (%) (%)
75 10 24.072.76 94.963.76
12 29.015.05 95.554.73
30 23.853.25 95.103.16
80 10 22.503.66 85.428.73
20 18.913.26 88.427.64
30 19.917.94 93.545.15
87 10 28.604.95 87.098.92
20 21.494.46 92.396.28
30 20.495.58 84.164.94
*是指在同一字母在同一列中標微不足道的差異指定p < 0.05)。
料帶速度優(yōu)化
操作機器的java蘋果上漿在我)受控狀態(tài)的最佳速度、傾斜角度的漿紗帶和二期各品種的變化速度由于帶均勻喂喂水果由操作員u型橡膠,發(fā)現(xiàn)喂食帶速度有很大影響,艾瑪及Q p < 0.05為特定的品種。所示的最高和最低的電子戰(zhàn)最佳飼養(yǎng)帶速度為Toonklao,Tubtimjam和Tongsamsri品種。
表6
水果取向的影響中的表現(xiàn)java蘋果果實上漿機。
品種 水果取向 Q (kg/h) (%) (%)
Toonklao 隨機 263.9211.30 17.212.09 93.523.00
最大粒徑 179.874.90 9.841.93 93.621.83
Tubtimjan 隨機 333.0928.51 6.472.46 91.2310.41
最大粒徑 214.2233.49 3.161.07 97.940.97
Tongsamsri 隨機 326.7033.49 14.263.69 88.635.30
最大粒徑 187.445.69 8.661.08 91.512.70
*是指在同一字母在同一列中標微不足道的差異指定p < 0.05)。
顯示群java的蘋果果實大小分帶上漿機既與無圓錐形布管和對照組的Tubtimjan,Tongsamsri和Toonklao品種。各種各樣的大小的水果按機器安裝錐形布管較少損傷比水果展出按機器沒有錐形布管安裝。Tongsamsri品種,有損傷3級按機器沒有錐形布管,而沒有蘋果。表7;java機械損傷大小蘋果果實(既與無錐形布管在機)在比較與控制樣品。蘋果是java的傷害分成三個層次- 1級:沒有明顯的損失,等級2:破壞的地區(qū)小于0.5%和三級:破壞的地區(qū)超過0.5%。
連續(xù)性能
上漿機的分帶,經(jīng)500年java蘋果果實不斷上漿中的各Tubtimjan,Tongsamsri和Toonklao品種。Tubtimjan品種和Q為12.2%和195.1公斤/小時,而Tongsamsri品種分別為的16.5%和181.7公斤/ 小時,Toonklao 10.8%和149.7公斤/小時。對于一個給定的變化,并問相對低于先前的測定中獲得2.3.3項。這可能發(fā)生的,因為2.3.3節(jié),有平等的編號為各大小;然而樣品制備連續(xù)性能測試時依賴什么水果種植提供。重量比蘋果果實的爪哇的小:中等:大尺寸的Tubtimjan品種是0.2:1:0.24,這些Tongsamsri品種1:0.99:0.57和Toonklao品種分別為0.48:1.00:0.33,分別。手動份量的java的Tongsamsri蘋果品種,開往出口,平均達到107.2公斤/小時的表演污染率為27.9%,機械損傷(Eq。(7) )的13.3%?？刂聘鞣N各樣的受損區(qū)域被發(fā)現(xiàn)有輕微不同p < 0.05機械尺寸的水果相比, 這意味著上漿機不花額外的明顯損傷大小的水果。另外,java蘋果果實機械儀可以運行在零明顯的損傷作用。少犯錯誤,提高能力,特別是零明顯損害分類的水果都被認為是一個重要的優(yōu)勢的漿紗分帶機器。
結(jié)論
性能測試的java蘋果果實上漿機表明速度和傾斜角度的漿紗帶、進料帶速度和水果取向顯著地影響漿紗性能,p < 0.05)。最適反應條件下連續(xù)機械漿是依賴于各種各樣的水果。上漿性能最優(yōu)有相當一個錯誤比率為10.8 ~ -16.5%,吞吐能力149.7 ~ -195.1公斤/小時。手動份量的java蘋果開往出口的27.9%,平均比值特征誤差13.3%,在損傷和容量107.2公斤/小時。發(fā)達java蘋果漿紗設備可以運行在“零明顯的損傷”,因此沒有額外的機械損傷大小的水果。
承認
所有的作者想把這項工作對成功的Bundit Jarimopas遲教授。本研究通過程序格蘭特是支持前沿研究網(wǎng)絡戰(zhàn)略獎學金,博士。泰國博士學位程序從辦公室的高等教育委員會,泰國。作者想表達自己的感激之情對金融支持收到了研究生教育和研究開發(fā)項目采后技術在清邁大學和研究生院的Kasetsart大學、采后技術創(chuàng)新中心(PHTIC)。最終,我們要感謝Rajamankala理工大學Thanyaburi、泰國。